PLC第五章(集成开发环境)

第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.1/47PLC的集成开发环境自动化、电气工程专业PLC原理与实践ProgrammableLogicController第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.2/47第五章PLC的集成开发环境§5-2全集成自动化系统的组成§5-3TIA的软件简介§5-4OPC技术本章小结§5-1全集成自动化系统概述概述第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.3/47引言第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.4/47工业自动化技术发展之迅速，到今天若仍用PLC、DCS或诸如IPC（工业控制计算机）、PCC（可编程计算机控制器）、PCS（过程控制系统）、FCS（现场总线控制系统）等来描述已不再合适、全面。德国西门子公司于1998年提出了“TIA，TotallyIntegratedAutomation”(全集成自动化)的概念，它代表了一种将生产制造和工艺过程技术领域统一起来的革命性的新方法，从而使所有的软硬件都能合成为一个系统。这主要体现在三个方面：①数据管理方面：数据仅需输入一次，整个工厂即可获得该数据，传输的差错和不一致将不复存在；②系统配置和编程方面：所有单元和系统，都有一个全集成且模块化的系统进行配置、编程、启动、测试和监控，所有这一切，都使用这个最合式的工具，且在一个操作界面下进行；③通讯方面：使用连接表格即可简单地解决“相互通讯”问题，任何时候、任何地点都可进行修改，不同网络也可简单且统一地进行连接和配置。全集成自动化的提出第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.5/47DatamanagementTotallyIntegratedAutomation全集成自动化（TIA）统一的技术环境和开放的结构基于：统一的通讯统一的组态和编程软件统一的数据管理集成独一无二的工控产品，将无障碍地连接过程控制、制造业控制和楼宇控制TIAHMI分布式I/O通讯数据库SCADA控制器驱动器现场设备I/OPLCsDatamanagementSoftwareCommunicationsTIA的含义第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.6/47工业自动化的最佳解决方案最佳解决方案BESTSOLUTION＋设计与方案(D&P)安装与调试(I&C)工程与测试(E&T)培训与售后服务(T&S)+++全集成自动化（TIA）TotallyIntegratedAutomation－工业自动化的最佳解决方案第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.7/47纵向数据交换横向数据交换有效的融入IT世界实现纵向数据交换和横向数据交换保护投资全范围从现场级到管理级统一硬件、软件、数据库、通讯和数据管理。与IT技术的融合第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.8/47第五章PLC的集成开发环境§5-2全集成自动化系统的组成§5-3TIA的软件简介§5-4OPC技术本章小结§5-1全集成自动化系统概述组成第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.9/47全集成自动化系统的组成工业控制计算机工业自动控制系统组件工业控制软件工业控制网络第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.10/47B&R工业自动化系统简介贝加莱工业自动化（B&R）总部位于奥地利，是欧洲专业生产提供自动化及工业控制设备的跨国集团公司，专业提供面向生产自动化及过程自动化的控制产品及方案。可编程计算机控制器（PCC）作为贝加莱公司早在1994年就推出的新一代硬件平台，是对传统PLC功能的极大的提升，其组网的灵活性、系统平台的开放性以及智能性可使复杂的控制项目得以完美的实现。自1996年进入中国市场以来，已在塑料、包装、印刷、纺织、酿酒等多个行业的生产自动化及电力、冶金、石化、市政工程等过程自动化领域中得到广泛地应用。贝加莱的产品系列可分为：控制系统B&RControlSystem(包括2003系列、2005及2010系列，X67分布式I／O)，人机界面系统B&RPanelSystem(包括Panelware，PowerPanel，Provit以及定制人机面板产品)，运动控制系统B&RMotionSystem(包括B&RACOPOS高精度全数字伺服驱动产品以及EthernetPowerlink实时工业以太网技术)，贝加莱软件平台B&RAutomationSoftware等。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.11/47B&R工业自动化系统的应用贝加莱以其卓越的产品技术、完美的行业解决方案在中国市场上走出了自己的一片天，不仅在机械制造业如塑料机械，印刷包装机械，纺织机械等行业取得了骄人的业绩，而且过程自动化方面在能源（电力、热网）、环保、油田等行业也取得了长足的发展。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.12/47B&R–东华大学实验室系统1“贝加莱公司与东华大学工业自动化联合实验室”中贝加莱公司的大、中、小型PLC共有42套，其中：大型机2010系列共2套，中型机2005系列共有4套，小型机2003系列共有36套。这42套PLC按照工业控制网络的构架分为三层网络：36套2003分为两组，每组与2套2005用现场总线CAN相互连接（模拟工业控制网络中的现场控制级）；4套2005分成2组，每组与1套2010用现场总线Profibus_DP相互连接（模拟工业控制网络中的过程监控级）；两套2010及1台工控操作站之间用Ethernet相互连接（模拟工业控制网络中的企业生产管理级），整个系统安置在一个实验室中，实验室的网络结构图如下图所示。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.13/47实验系统结构EthernetProfibus_DPCAN第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.14/47B&R–东华大学实验室系统2原则上学生实验都在2003系列PLC上进行。每台2003PLC旁都配有1台PC机作为该PLC的编程及监控设备（内装各种所需软件）。每台2003PLC旁还都配置相应的实验装置：扭子开关（用于数字量的输入）、电位器（用于模拟量的输入）和LED光柱（用于模拟量的输出显示）。每台2003PLC上均配置了CPU模块、数字/模拟量混合输入输出模块、数字量输入输出模块。在每台PC机中已装有WindowsXP操作系统，以及实验所需的贝加莱PLC的编程软件AutomationStudio和工业监控软件WindowsControlCenterV6.0，分别用于对PLC系统的配置编程及人机界面的监控组态设计。各台PC机分别与各自对应的PLC之间通过RS232接口相连接。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.15/472003PLC与计算机的连接第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.16/47第五章PLC的集成开发环境§5-2全集成自动化系统的组成§5-3TIA的软件简介§5-4OPC技术本章小结§5-1全集成自动化系统概述软件简介第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.17/47基础编程软件AutomationStudioAutomationStudio是奥地利贝加莱公司推出的，基于Windows98/2000/NT平台上的，支持用户开发贝加莱PLC（可编程计算机控制器）应用程序的软件包。AutomationStudio集系统配置、程序编制/编译、调试/诊断为一体，使用户开发、输入、调试和修改应用控制程序都极为方便。AutomationStudio提供的PLC编程语言非常丰富，有梯形图LAD，指令表IL和高级编程语言：结构文本ST，顺序功能图SFC，AutomationBasic，ANSIC等，用户可选择一种语言编程，必要时，也可混合使用几种语言来进行编程。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.18/47AutomationStudio主界面第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.19/47工程项目的建立第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.20/47用户程序的编写第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.21/47监控组态软件的含义•组态（Configuration）的意思就是多种工具模块的任意组合，它是从DCS发展而来的。它的含义是使用工具软件对计算机及软件的各种资源进行配置，使计算机或软件按照预先设置的指令，自动执行指定任务，满足使用者的要求。•最初的组态软件主要解决人机图形界面的问题。监控组态软件不是完整的控制系统，而是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。它所连接的控制设备通常是PLC，也可以是智能表、板卡等。早期的监控组态软件运行于DOS，UNIX，VMS。现在多数运行在Windows操作系统中，有的可以运行在Linux系统上。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.22/47监控组态软件的发展历程20世纪80年代时，世界上第一个商品化监控组态软件是由美国的Wonderware公司研制的Intouch，随后又出现了Intellution公司的FIX系统，通用电气的Cimplicity,以及德国西门子的WinCC等；国内主要有亚控公司的KingView组态王，昆仑公司的MCGS，三维公司的力控，太力公司的Synall等组态软件。现场总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用。因为现场总线的网络系统具备OSI协议，因此可以认为它与普通网络系统具有相同的属性，这为组态软件的发展提供了更多机遇。组态软件的发展方向之一是能够兼容多操作系统平台。随着UNIX、LINIX操作系统越来越多的被公司采用作为主机操作系统，可移植性成为组态软件的主要发展方向。第五章PLC的集成开发环境2013年10月18日《现代工业自动化技术》之一（PLC原理与实践）制作者：张志杰V1.1No.23/47监控组态软件的特点组态软件具有实时多任务、接口开放、使用灵活、运行可靠的特点。其中最突出的特点是它的实时多任务性，可以在一台计算机上同时完成数据采集，信号数据处理、数据图形显示，可以实现人机对话，实时数据的存储、历史数据的查询，